论文题目: 大掺量磨细矿渣高性能砼疲劳性能研究与疲劳方程的建立
论文类型: 硕士论文
论文专业: 材料学
作者: 郭丽萍
导师: 孙伟
关键词: 磨细矿渣,混凝土,疲劳,机理,尺寸效应律
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文对质量分数分别为50%和80%的大掺量磨细矿渣混凝土的等幅抗弯疲劳特性进行了试验研究,结合自行编制的GM计算程序的预测结果,分析了磨细矿渣掺量对混凝土疲劳特性的影响程度和规律,试验结果表明80%质量分数的磨细矿渣混凝土疲劳性能处优势地位,50%质量分数的磨细矿渣混凝土处于基准混凝土与80%质量分数的磨细矿渣混凝土之间;在获得三种配合比混凝土等幅抗弯疲劳P-S-N曲线的基础上,建立了大掺量磨细矿渣混凝土的疲劳方程以及荷载疲劳应力系数kf公式;应用分形理论讨论了磨细矿渣掺量对混凝土等幅抗弯疲劳性能影响的正效应机理,并分别从6个方面进行了分析评价:①混凝土表面裂缝分数维D1-d,②断裂面分数维D2-d,③断裂面脱粘粗骨料投影面积比,④由表面裂缝分数维及断裂面分数维修正的两种形式断裂能,⑤由分形理论定义的混凝土脆性指标R随应力比的变化规律,⑥矿渣的水化机理。研究结果表明在混凝土中掺入50%～80%磨细矿渣,有效降低了混凝土的脆性、提高了其韧性和吸收能量的能力,从而明显使混凝土疲劳寿命提高,表明大掺量磨细矿渣混凝土具有抗疲劳作用的明显优势,是一种在公路路面、机场跑道和桥面板这种承受循环荷载的复杂环境中使用的好材料;最后,探讨了大掺量磨细矿渣混凝土疲劳性能的尺寸效应律。由研究成果可以为磨细矿渣混凝土应用于路面工程中时确定工程设计参数提供依据及相关的规范设计提供参考,为磨细矿渣粉在工程中的大规模应用提供一定的理论依据,促进了大掺量磨细矿渣混凝土在实际工程中的大力开拓应用。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.2 国内外混凝土疲劳研究现状
1.3 本课题研究内容和意义
第二章 试验原材料及试验设计
2.1 试验原材料
2.2 试验设计
2.2.1 试验设备
2.2.2 配合比
2.2.3 疲劳试件成型与养护
2.2.4 试件选取与加载方式
2.2.5 试验应力比、波形、频率选取
2.2.6 疲劳试验测试指标
2.2.7 疲劳试件实际应力比反算法
2.2.8 试验流程图
第三章 灰色模型计算机程序的编写和使用
3.1 引言
3.2 灰色模型概述
3.2.1 灰色模型建模机理
3.2.2 灰微分方程
3.3 常用的几种灰色模型
3.3.1 GM（1，1）模型
3.3.1.1 GM（1，1）模型特点
3.3.1.2 基本定理
3.3.1.3 建模具体步骤
3.3.2 Verhulst灰色模型
3.3.3 等维新息模型
3.4 模型精度检验
3.5 非等时距灰色优化模型的建立
3.6 灰色建模基本思路
3.7 灰色模型计算程序的用户界面及其使用说明
第四章 大掺量矿渣混凝土疲劳性能及疲劳方程的建立
4.1 引言
4.2 静载抗弯强度
4.3 等幅抗弯疲劳试验的lgS－lgN曲线
4.4 等幅抗弯疲劳寿命的P-S-N曲线
4.5 大掺量矿渣混凝土疲劳方程的建立
4.6 本章小结
第五章 大掺量矿渣混凝土疲劳机理研究
5.1 引言
5.2 表面裂缝分数维的变化规律
5.3 混凝土断裂截面分数维及其脆性的变化规律
5.3.1 断裂分形曲面分数维D2-d 计算方法
5.3.2 本文疲劳试件断裂面分数维的测定与结果分析
5.4 混凝土脆性指标的定义及结果讨论
5.5 断裂面脱粘粗骨料投影面积比的变化规律
5.6 两种形式断裂能计算结果的变化规律
5.6.1 表面分形裂缝的断裂能计算及其结果讨论
5.6.2 断裂截面断裂能的简化算法及其结果讨论
5.7 矿渣改善混凝土疲劳性能的机理
5.8 本章小结
第六章 混凝土弯曲疲劳性能的尺寸效应律
6.1 引言
6.2 分形理论在混凝土疲劳性能研究中的应用回顾
6.3 混凝土疲劳性能尺寸效应的分形理论诠释
6.3.1 本文疲劳试件表面裂缝分数维的尺寸效应律
6.3.2 抗弯疲劳试件断裂能计算公式推导及其尺寸效应律
6.3.2.1 混凝土表面分形裂缝断裂能的尺寸效应律
6.3.2.2 混凝土断裂面断裂能简化算法及其尺寸效应律
6.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录：灰色模型在线监测的计算机程序
论文发表情况
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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